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混合動力汽車動力分配器動態(tài)特性分析

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時間:2024-08-18 16:44:54
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混合動力汽車動力分配器動態(tài)特性分析【摘要】:動力耦合裝置是混聯(lián)式混合動力汽車的核心部件,其動態(tài)性能直接影響到混合動力汽車傳動系統(tǒng)的傳動性能。由豐田公司研發(fā)生產(chǎn)的混合動力汽車——Pr

【摘要】:動力耦合裝置是混聯(lián)式混合動力汽車的核心部件,其動態(tài)性能直接影響到混合動力汽車傳動系統(tǒng)的傳動性能。由豐田公司研發(fā)生產(chǎn)的混合動力汽車——Prius是目前最成功的混合動力汽車產(chǎn)品,其動力耦合裝置系統(tǒng)THS已經(jīng)申請了專利保護。我國要加快混合動力汽車的研發(fā),必須研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的動力耦合裝置。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目——“多場耦合條件下混合動力汽車動力耦合器的設(shè)計理論與方法(51075179)”,對差速耦合式混合動力汽車PSD的驅(qū)動機理、傳動齒輪接觸分析、臺架實驗測試數(shù)據(jù)降噪處理以及PSD動態(tài)特性進行了一些研究。 (1)分析了汽車差速器的工作原理,指出了豐田混合動力系統(tǒng)THS和PSD具有類似的功能。然后通過Advisor軟件對差速耦合式混合動力汽車PSD的轉(zhuǎn)速和扭矩進行仿真分析,指出了其左右半軸齒輪之間具有較大的轉(zhuǎn)速差,并且大轉(zhuǎn)速差一直伴隨于PSD工作的始終。 (2)對PSD輪系參數(shù)進行了重新設(shè)計,同時對PSD傳動齒輪進行了有限元接觸分析。通過有限元接觸分析,給出了PSD傳動齒輪的應(yīng)力變化規(guī)律、應(yīng)力擴散規(guī)律以及應(yīng)力分布規(guī)律。 (3)研究了基于小波閾值的信號降噪處理方法。對于基函數(shù)的選擇、分解層數(shù)的選擇、閾值的確定以及閾值函數(shù)的確定問題進行了討論,在前人研究的基礎(chǔ)上提出了一個新的閾值函數(shù),并通過方波信號、Leleccum信號驗證了提出的閾值函數(shù)具有良好的降噪性能。最后對PSD臺架實驗測試轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號進行了降噪處理。 (4)建立了PSD多剛體和柔體聯(lián)合的動力學(xué)仿真模型,對PSD在正常和失效工況的動態(tài)特性進行了仿真分析,指出PSD連接發(fā)電機一端的嚙合沖擊較小,連接電動機一端的嚙合沖擊較大,同時PSD在失效工況下,其行星齒輪轉(zhuǎn)速產(chǎn)生了巨大的波動。 本文的研究對于PSD測試數(shù)據(jù)降噪處理及動態(tài)特性分析提供了參考,具有一定的工程指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】:混合動力汽車 動力分配器 接觸分析 閾值函數(shù) 剛?cè)狁詈?/strong>
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:U469.7
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-9
  • 第1章 緒論9-19
  • 1.1 研究背景及意義9-10
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
  • 1.2.1 齒輪有限元分析研究現(xiàn)狀10-11
  • 1.2.2 信號降噪方法研究現(xiàn)狀11-12
  • 1.2.3 剛?cè)狁詈涎芯楷F(xiàn)狀12
  • 1.2.4 動力耦合裝置研究現(xiàn)狀12-15
  • 1.3 動力分配器在混合動力汽車中的應(yīng)用15-17
  • 1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線圖17-19
  • 第2章 PSD 的驅(qū)動機理分析19-27
  • 2.1 差速器工作原理19-20
  • 2.2 豐田混合動力系統(tǒng) THS20-22
  • 2.3 差速耦合式混合動力汽車 PSD22-24
  • 2.4 PSD 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩仿真24-26
  • 2.5 本章小結(jié)26-27
  • 第3章 PSD 輪系設(shè)計及有限元分析27-37
  • 3.1 PSD 輪系參數(shù)設(shè)計27
  • 3.2 直齒錐齒輪接觸分析27-36
  • 3.2.1 接觸分析基本理論27-28
  • 3.2.2 單元類型的選擇28-29
  • 3.2.3 材料屬性定義29
  • 3.2.4 網(wǎng)格劃分與接觸對定義29-31
  • 3.2.5 邊界條件的施加31-32
  • 3.2.6 結(jié)果分析32-36
  • 3.3 本章小結(jié)36-37
  • 第4章 基于小波閾值的 PSD 實測信號降噪處理37-53
  • 4.1 小波信號降噪原理37-39
  • 4.2 小波閾值信號降噪方法39-43
  • 4.2.1 基函數(shù)的選擇39
  • 4.2.2 分解層數(shù)的選擇39-40
  • 4.2.3 閾值的確定40-41
  • 4.2.4 常用閾值函數(shù)的確定41-42
  • 4.2.5 閾值函數(shù)的改進42-43
  • 4.3 仿真分析43-46
  • 4.3.1 信號降噪結(jié)果評價指標43-44
  • 4.3.2 方波信號仿真分析44-45
  • 4.3.3 Leleccum 信號仿真分析45-46
  • 4.4 PSD 臺架試驗測試數(shù)據(jù)降噪處理46-50
  • 4.4.1 驅(qū)動電機負載扭矩信號處理47-48
  • 4.4.2 PSD 殼驅(qū)動轉(zhuǎn)速信號處理48-49
  • 4.4.3 實測右半軸驅(qū)動轉(zhuǎn)速信號處理49-50
  • 4.5 本章小結(jié)50-53
  • 第5章 PSD 傳動系剛?cè)狁詈戏治?/span>53-65
  • 5.1 柔性體的建立53-54
  • 5.2 PSD 剛?cè)狁詈夏P?/span>54-55
  • 5.3 PSD 正常工作仿真分析55-61
  • 5.4 PSD 失效仿真分析61-62
  • 5.5 本章小結(jié)62-65
  • 第6章 總結(jié)與展望65-67
  • 6.1 全文總結(jié)65-66
  • 6.2 研究展望66-67
  • 參考文獻67-73
  • 攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果73-74
  • 致謝74


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